Зачем изучать эволюцию биосферы?

Наука и техникаНаука

Эволюция биосферы: архейская нищета и панспермия

Край Игорь

Начать стоит с сообщения о недавнем открытии. Недалеко от Модены экспедицией Лиссабонского университета были найдены следы глубоководных рыб. Только следы – ямки на ныне окаменевшем дне Тетиса и оставленные плавниками борозды. Возраст отложений составил 130 млн. лет. И это значит, что позвоночные начали осваивать глубины на 80 млн. лет ранее, нежели до сих пор считалось.

Что такое «эволюция биосферы»?

Казалось бы, что с того? Умеренно глубоководные – обитающие далее 500 м от поверхности – рыбы появились не в начале палеогена, а еще в начале мелового периода. Но появиться может лишь то, чего до этого не было. Эволюцию обычно представляют как смену более прогрессивными формами жизни менее прогрессивных, однако это только одна из граней процесса. Параллельно с ним идет и другой. Жизнь проникает туда, где до этого отсутствовала. Самым известным примером захвата новых территорий является, разумеется, выход жизни на сушу. Однако это только одно из множества подобных событий в истории Земли. Например, представления об обстоятельствах экспансии – на протяжении мезозоя – живых организмов с прибрежных мелководий на просторы, а затем и в глубины океана дополняет открытие португальских палеонтологов.

И тут кстати вспомнить, что добычей палеонтологов в этот раз стали только ихнофоссилии – окаменевшие следы деятельности организмов, а не отпечатки их тел. Описать новый вид ископаемых рыб по таким следам невозможно. Но именно в контексте проблемы эволюции биосферы на такие детали смысла размениваться нет. Биосфера развивается, порождая тьму новых видов – все более приспособленных. И уместно задать вопрос, в чем это развитие проявляется.

В общем случае, с развитием возрастают масса и эффективность биосферы. Когда-то футурологи предсказывали, что развитую цивилизацию выдаст окружающая звезду и позволяющую полностью использовать ее энергию сфера Дайсона. К тому же к максимальному использованию ресурсов, в том числе и света, только в рамках доступных ей технологий стремится и жизнь. С возрастом биосферы, таким образом, в планетарных масштабах увеличивается биомасса и в каком-то смысле «заселенная площадь».

Достигается же увеличение биомассы ростом сложности и приспособленности, причем так, что второе оказывается следствием первого. Ибо под «сложностью» в данном контексте уместно понимать не только появление более прогрессивных форм, но и просто увеличение объема генома. При очевидной, например, простоте устройства одноклеточных, приспособительные механизмы бактерий могут быть сложны до безумия. Биохимия бактерий Desulforudis audaxviator, способных заселять микротрещины до глубины 3 км под землей, нуждающихся только в водороде, а все прочее необходимое им извлекающих путем растворения горных пород, способных выживать изолированно, без сотрудничества с другими организмами, не проще, чем высшая нервная деятельность.

И, разумеется, изощренные изобретения, позволившие жизни проникнуть в глубину коры, были сделаны не сразу. Учитывая, что недра Земли заселяются почвенными бактериями, увлеченными вместе с капельками воды вниз геологическими процессами и успевшими приспособиться благодаря низкой скорости этих процессов, экспансия жизни в литосферу едва ли могла начаться до выхода жизни на сушу. А следовательно, успехи бактерий на данном фронте – по эволюционным меркам – недавние.

Однако к любому вопросу стоит подходить системно, в частности, рассматривая эволюцию биосферы с момента ее появления.

Бактерия Desulforudis audaxviator

Стадия зарождения

Что касается зарождения жизни на Земле, то тайна его – в деталях как минимум – наукой пока не раскрыта. Важно однако отметить, что само по себе «зарождение» понимается наукой не как событие, а как процесс. Причем геологически длительный, продолжавшийся 100–200 млн. лет. А значит, о «стадии» говорить совершенно уместно.

Подразумевает же эта стадия существование на планете 4,3–4,0 млрд лет назад «РНК-мира», коацерватных капель с повышенной концентрацией коллоидов, кипящих содовых болот – в общем случае, некой среды, в которой еще механизмами эволюции химической происходила наработка условно «живых», способных к автокатализу макромолекул, последующее этих молекул размножение. Но затем и эволюцию уже биологическую, понимаемую пока еще более смутно, – от «муравейников молекул» к чему-то такому, что не стыдно становилось назвать «организмом»…

И с позиций эволюции биосферы, не вдаваясь в детали (здесь почти всегда неизвестные или спорные), достаточно заключить, что на этапе «зарождения» биомасса оставалась нулевой. Даже если бы исследователи, располагающие современными средствами, и перенеслись на катархейскую Землю, ни признаков, ни даже следов жизни они не нашли бы…

Но это – банально.

Важно отметить, что на этапе за рождения, в буквальном аду, каким являлась планета катархейского эона, в незакипающей только из-за высокого давления первичной атмосферы, в ядовитой, перенасыщенной вымываемыми из вулканических пород кислотными дождями солями, в зеленоватой от высокой концентрации оставшейся серной кислоты (в атмосфере сероводород реагировал с водяным паром), в этом климатически-геохимическом ужасе приспособленность жизни также оставалась нулевой. Равно, как можно говорить и о нулевом уровне приспособленности синтетической РНК – в пробирке. Молекулы зарождались и плодили друг друга автокатализом лишь постольку, поскольку в среде присутствовало все необходимое для сборки новых цепочек нуклеотидов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как велики могут быть горы и пропасти на других планетах? Как велики могут быть горы и пропасти на других планетах?

Насколько высоки – теоретически – могут быть горы других миров?

Наука и техника
Сожгите это немедленно Сожгите это немедленно

15 интересных способов сжечь калории без спорта и диет

Лиза
Будьте здоровы Будьте здоровы

Новый препарат против опухолей и морские грибы для борьбы с онкозаболеваниями

Знание – сила
Уют-компания Уют-компания

Превращаем холодное «место жительства» в настоящее место силы

VOICE
Было бы желание! Было бы желание!

Женское либидо – штука хрупкая, ненадежная

Лиза
Конкурс страшных рассказов: «Квартирная магия», Анастасия Безган Конкурс страшных рассказов: «Квартирная магия», Анастасия Безган

Пощекочите себе нервы и прочитайте страшный рассказ на ночь

VOICE
Человек тигру не друг! Узнайте историю львов-людоедов из Цаво Человек тигру не друг! Узнайте историю львов-людоедов из Цаво

Ночью тишина над рекой Цаво прерывалась криками

ТехИнсайдер
Астрономы наблюдают за «Тасманским дьяволом» — таинственной периодической вспышкой Астрономы наблюдают за «Тасманским дьяволом» — таинственной периодической вспышкой

Астрономы под руководством Университета Корнелла наблюдают мощный взрыв

ТехИнсайдер
Что на самом деле совершили панфиловцы и сам Панфилов осенью 1941-го Что на самом деле совершили панфиловцы и сам Панфилов осенью 1941-го

Дискуссии о подвиге 28 панфиловцев — «было? не было? а если было, то как?»

Maxim
Классика жанра: 3 выдающихся фантастических романа 90-х, которые вы могли пропустить Классика жанра: 3 выдающихся фантастических романа 90-х, которые вы могли пропустить

Фантастические романы, которые до сих пор впечатляют идеями и сюжетами

ТехИнсайдер
10 сериалов, которых точно хватит на длинные новогодние каникулы (и не только) 10 сериалов, которых точно хватит на длинные новогодние каникулы (и не только)

Лучшие продолжительные телешоу, которые гарантированно скрасят 2024 год

Правила жизни
«Откуда берутся дети? Краткий путеводитель по переходу из лагеря чайлдфри к тихим радостям семейственности» «Откуда берутся дети? Краткий путеводитель по переходу из лагеря чайлдфри к тихим радостям семейственности»

Как во время беременности работает иммунитет

N+1
«Полезное прошлое: История в сталинском СССР» «Полезное прошлое: История в сталинском СССР»

Почему историки перестали называть Ивана Грозного тираном

N+1
Смываться разрешается: как унитазы стали предметом искусства Смываться разрешается: как унитазы стали предметом искусства

Как золотые унитазы стали предметом совриска и причем тут Ленин

Правила жизни
Как это развидеть Как это развидеть

Что мешает нам стирать воспоминания

N+1
Ошибочка вышла Ошибочка вышла

6 промахов в макияже, которые делают весь образ безвкусным

Лиза
Чувствовать, а не ждать Чувствовать, а не ждать

Как счастье проявляется в нашей жизни, почему мы боимся о нем говорить?

Новый очаг
Коллективные неврозы современности: психические расстройства, которыми страдают все Коллективные неврозы современности: психические расстройства, которыми страдают все

Отрывок из книги «Психотерапия и экзистенциализм»

ТехИнсайдер
Проповедники убийств Проповедники убийств

Жан-Поль Марат, Максимилиан Робеспьер и Жорж Дантон — идеологи террора

Дилетант
Боккаччо: новый век Боккаччо: новый век

Творчество Джованни Боккаччо не могло не привлечь внимание кинематографа

Знание – сила
Вау-эффект Вау-эффект

Джеймс Стюарт о пользе восторга, который мы испытываем, странствуя по миру

Robb Report
Туризм, каким мы его знаем: кто открыл отдых для людей? Туризм, каким мы его знаем: кто открыл отдых для людей?

Кто же поставил туризм на промышленные рельсы?

Maxim
Только я! Только я!

Что такое эгоцентризм и как его распознать

Лиза
Идем на восток Идем на восток

Увидеть 3 архитектурные эпохи, пожить в XVIII веке и отведать арзамасских гусей

Вокруг света
Польза и вред кофе: все, что вам нужно знать. Еще чашечку! Польза и вред кофе: все, что вам нужно знать. Еще чашечку!

Кофе — наш друг или враг? Отвечает нутрициолог Дарья Савельева

Psychologies
4 гормональных типа любви: кто вы — строитель или переговорщик? 4 гормональных типа любви: кто вы — строитель или переговорщик?

Как гормоны влияют на то, каких партнеров мы выбираем?

Psychologies
Редактирование генома человека впервые помогло справиться с «плохим» холестерином Редактирование генома человека впервые помогло справиться с «плохим» холестерином

При отключении гена PCSK9 вероятность инфаркта резко снижается

ТехИнсайдер
Китайская робособака Unitree B2 удержала равновесие на лестнице и разогналась до шести метров в секунду Китайская робособака Unitree B2 удержала равновесие на лестнице и разогналась до шести метров в секунду

Робот выдерживает 120 килограмм и может ходить более пяти часов

N+1
Солнце Тосканы Солнце Тосканы

«Темное прошлое» солнечного напитка вин санто, тосканского вина

Вокруг света
Девочка на шаре Девочка на шаре

Самые эффективные упражнения на фитболе: топ-6 для прокачки всего тела

Лиза
Открыть в приложении